肖志偉 黃懷亮(陜西延長石油(集團)有限責任公司永坪煉油廠聯合一車間,陜西延川717208)
C5是催化裝置液化氣的一項關鍵控制指標,當液化氣用作燃料使用時,則會因C5組分不易汽化而造成瓦斯帶油;當用作化工原料用時,則會使目的產品(C3、C4組分)的收率下降,而且使預分餾塔的塔底負荷增加。此外,液化氣中C5及以上組分含量高還會使汽油收率降低,直接影響裝置的整體效益。
自永坪煉油廠50萬噸/年催化裝置2014年6月檢修開工以來,液化氣中C5及以上組分一直超出≯1%(體積分數)的產品質量指標,C5及以上組分最高含量達到8.2%,嚴重影響到產品質量及下游裝置對原料的需求條件。因此,改善工藝操作條件,降低液化氣中C5組分含量已成為I 套催化裝置降本增效待解決的關鍵問題之一。
通過對50萬噸/年催化裝置2014年10月至2014年11月液化氣中C5組分含量進行隨機抽樣統計,統計數據結果如下表1所示。
又對50萬噸/年催化裝置2014年5月至2014年6月液化氣中C5組分含量進行隨機抽樣統計,統計數據結果如下表2所示。
催化裝置中液化氣C5組分含量均低于1%,有降低的余地。
經過對50萬噸/年催化裝置液化氣中C5組分含量高的原因展開調查,并對影響其因素進行分析,分析結果如下:
E-308濕式空冷的噴水系統采用軟化水,噴水噴頭采用36個單一噴頭組成的組合型噴頭,噴頭固定在半球形的金屬殼表面,噴頭的微孔直徑在1.5~2mm,軟化水經過金屬殼內的濾網過濾后,經由多個微孔組成的分布環進入噴頭噴出,由于其本身的結構特點使得噴頭易堵塞,導致噴水量不足,霧化效果變差,進而影響到塔頂液態烴的冷卻效果,造成塔頂溫度升高,最終使液化氣產品中C5含量上升。
對2015年4月至5月穩定塔底重沸器氣相返塔溫度進行統計分析,發現氣相返塔溫度波動較大,且部分時間偏離控制指標范圍。同氣相返塔溫度對液化氣中C5組分含量的影響,進行了單因素試驗,以氣相返塔溫度為單一變量,其他精餾操作條件大致相同,液化氣中C5組分含量明顯上升。

表1:2014年10-11月份50萬噸/年催化裝置液化氣C5組分統計表

表2:2014年5-6月份50萬噸/年催化裝置液化氣C5組分統計表

表3:2015年7月份50萬噸/年催化裝置液化氣C5組分統計表
據不同回流比對液化氣中C5組分含量的影響,進行了單因素試驗,以回流比為單一變量,其他精餾操作條件大致相同條件下,隨著回流比的增大,液化氣中C5組分含量下降明顯,這主要是由于回流比過小,塔頂溫度上升,精餾效果差,液化氣會帶大量重組分(C5、C6等),但回流比過大,要使汽油蒸汽壓合格,相應要增大塔底重沸器熱負荷和塔頂空冷負荷,降低冷凝效果,甚至使不凝氣排放量加大,液化氣產量減少。
根據分析結果實際情況出發,制定了相應的對策,分別從改善空冷E-308噴淋系統霧化效果、降低重沸器氣相返塔溫度高和提高回流比三方面進行調整優化。
(1)針對空冷E308噴淋系統霧化效果不好問題,改造噴淋霧化系統,采用螺旋型噴霧噴嘴,這種噴頭結構緊湊,通道暢通,最大限度地減少了堵塞現象,控制回流溫度≯32℃,保證噴嘴運行狀況下無水滴出現。
(2)針對重沸器氣相返塔溫度高的問題,大修時更換E209AB芯子;及時調節分餾中段三通合流閥冷熱路開度,以確保分餾中段溫度基本穩定,避免中段溫度大幅波動,保證分餾中段溫度基本穩定;將穩定塔底重沸器氣相返塔溫度手動改PRD串級控制,設定溫度為165℃。若波動范圍大于±5℃時,及時調整穩定塔底溫度,以保證氣相返塔溫度穩定
(3)針對回流比小問題,通過調節穩定塔頂回流量,適當提高回流比。及時調整穩定塔底溫度,將穩定塔頂回流量調節閥自動改手動控制,使回流比控制在2.5~2.9,如回流比控制在此范圍內,塔頂溫度仍然高于控制指標時,應當及時調節空冷冷卻水用量。

圖1:2015年7月份50萬噸/年催化裝置液化氣C5組分統計折線圖
通過表3 和圖1,我們發現:通過優化調整,催化裝置液化氣中C5組分含量明顯降低,由2.40%(v)降至0.78%(v),其中有2天C5組分含量超出控制指標范圍(C5≯1%)。